3er Informe de Auto
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AUTOMATIZACION INDUSTRIAL-AVANZADA NEUMATICA Y LOGICA 27 de Marzo de 2012
FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
LABORATORIO Nº 3
SEMESTRE : 2012-1
CURSO : AUTOMATIZACION INDUSTRIAL
TEMA : AVANZADA NEUMATICA Y LOGICA
PROFESOR : ING. JORGE CALDERON CACERES
SECCIÓN : 60H
INTEGRANTES :
AUTOMATIZACION INDUSTRIAL-AVANZADA NEUMATICA Y LOGICA 27 de Marzo de 2012
INTRODUCCIÓN
Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar,
detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre,
cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria.
Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar,
regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los
más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más
de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta más de 20000 lb/in² (140
Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se
requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.
La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa para nosotros la
cantidad total de fluido que ha pasado por una sección de terminada de un conducto. Caudal es el
flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una sección determinada
del conducto en la unidad de tiempo.
AUTOMATIZACION INDUSTRIAL-AVANZADA NEUMATICA Y LOGICA 27 de Marzo de 2012
1. OBJETIVOS
1.1. OBJETIVOS GENERALES
EXPERIMENTO 2 LA COMPUERTA LÓGICA “OR”
Familiarizarse con las propiedades y modos de uso de la compuerta lógica “OR”.
EXPERIMENTO 5 LA COMPUERTA LÓGICA “AND”
Familiarización con la compuerta lógica AND.
1.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
EXPERIMENTO 2 LA COMPUERTA LÓGICA “OR”
La correcta utilización o aplicación de la válvula o computa lógica OR
Aplicación de la lógica matemática para corroborar el funcionamiento adecuado de
dispositivo.
EXPERIMENTO 5 LA COMPUERTA LÓGICA “AND”
La correcta utilización o aplicación de la válvula o computa lógica AND
Aplicación de la lógica matemática para corroborar el funcionamiento adecuado de
dispositivo.
3. MARCO TEORICO
COMPUERTAS LÓGICAS
Una compuerta lógica es un dispositivo electrónico el cual es la expresión física de un
operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de
dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son
esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.
Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para
conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función
booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que
tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la
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implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración
en circuito paralelo.
En neumática la representación lógica de una situación de un circuito, esta beneficiada por el
evento de que cada valvula puede suministrar, en salida, una señal a la presión de la red(tomando
un estado cero).
En el concepto anteriormente planteado, nos indica dos posibles situaciones: en el estado uno hay
flujo de aire, mientras que en el estado cero no hay suministro de aire.
MANDO CON FUCION LÓGICA AND
Para realizar un circuito con función lógica AND, debe establecerse una función de control en la
que se requiera la presencia de ambas señales en la entrada para que se cumpla un condición de
salida.
La aplicación de un mando con función lógica AND aplica en aquellos lugares donde un proceso
pueda realizarse solamente cuando se cumplan varios requerimientos.
Una posible aplicación aparece en la siguiente figura:
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El taladro presenta un conjunto de tres husillos con diferentes tamaños de broca; debemos
asegurar que el operario del equipo mantenga sus manos ocupadas durante el tiempo que dura la
operación para evitar que tenga posible contacto y pueda lesionarse.
La operación del equipo implica que al accionar los pulsadores 1.2 y 1.4 a válvula se simultaneidad
1.6 procesa la información y envía una señal de aire a la válvula de mando 1.1 para que esta
conmute permitiendo el accionamiento del dispositivo de taladro mediante el cilindro 1.0.
Al soltar los pulsadores 1.2 y 1.4 la válvula 1.6 suspende la señal y el cilindro regresa ya que su
válvula de mando 1.1 ha tomado la posición de retorno.
Mando con función lógica OR
En muchas ocasiones debe poderse accionar un actuador desde dos o mas sitios diferentes. La
aplicación de un mando con función lógica OR aplica en aquellos lugares donde el mando deba
hacerse desde varios puntos; para ello es posible utilizar válvulas 3/2 conectadas en serie, o
también es posible utilizar válvulas selectoras de circuito conectadas en serie, o en paralelo.
El campo de aplicación de la válvula selectora de circuito, aplica en la operación de componentes
en paralelo; en este circuito es importante que la presión de accionamiento, se alcance con rapidez
para que no se produzcan flujos de retorno en las válvulas de comando.
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4. MATERIALES Y EQUIPOS
4.1 EXPERIMENTO 2 LA COMPUERTA LÓGICA “OR”
1 Panel de suministro de aire
PN-2001 1 Válvula manual 3/2 de retorno a resorte con pulsador hongo
1 Válvula manual 3/2 de retorno a resorte con pulsador
1 Compuerta lógica "OR" 1 Manómetro, (PR1)
4.2 EXPERIMENTO 5 LA COMPUERTA LÓGICA “AND”
1 Válvula manual 3/2 con pulsador hongo de retorno a resorte (V6)
1 Válvula manual 3/2 con pulsador de retorno a resorte (V1)
1 Compuerta lógica AND (AND 1)
1 Indicador de señal neumático (L1)
5. PROCEDIMIENTOS
5.1 EXPERIMENTO 2 LA COMPUERTA LÓGICA “OR”
Circuito de control neumático para activar la compuerta "OR".
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NOTA: Antes de conectar o desconectar la tubería a los componentes, asegúrese que las
válvulas estén cerradas, que no haya presión en la tubería y que la línea de presión esté
desconectada.
Ajuste el regulador de presión del suministro de aire a 2 atm.
1. Oprimimos solamente la válvula V6. Esta válvula suministra aire a la lumbrera Pl de la
compuerta lógica OR. Comprobamos que el manómetro PRl se encuentre mostrando la
presión.
2. Oprimimos solamente la válvula Vl. Esta válvula suministra aire a la lumbrera P2 de la
compuerta lógica OR1. Comprobamos que el manómetro PR1 mostrara la presión.
3. Oprimimos ambas válvulas V1 y V6. Compruebe la lectura en el manómetro PR1.
4. Procedimos a registrar los resultados en la siguiente tabla.
0=PR1 muestra que no hay presión 1=PR1 muestra que hay presión
Esta tabla es denominada "tabla de verdad". La tabla de verdad muestra todas las
posibilidades. La tabla de verdad define con precisión la compuerta lógica, o define sus
requerimientos.
Un indicador de señal neumática (válvula OR1), conformado como un cilindro pequeño, al
aparecer denota presión en la lumbrera de salida A.
5.2 EXPERIMENTO 5: LA COMPUERTA LÓGICA “AND”
V1 V6 PR1
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
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NOTA: Antes de conectar o desconectar la tubería a los componentes, nos aseguramos que las
válvulas estuvieran cerradas, que no hubiera presión en la tubería y que la línea de presión
estuviera desconectada.
Ajustamos el regulador de presión del abastecimiento de aire (As) a 3 atm
1.- Oprimimos la válvula V6 solamente. Esta válvula suministra aire a la entrada Pl de la
compuerta AND1. Compruebe que responda el indicador de señal neumática. Anote los
resultados.
NOTA: Cuando hay aire en la entrada del indicador de señal neumática, la lámpara es activada y
aparenta iluminarse. La lámpara es representada por un rodillo coloreado, el cual es activado por
un mini cilindro de acción simple. Bajo presión de aire, el rodillo se eleva y sobresale del cilindro
para indicar presión (ver Figura 5.2).
2.- Oprimimos la válvula V1 solamente. Esta válvula suministra aire a la entrada P2 de la
compuerta AND1 -Comprobamos que responda el indicador de señal neumática, que
indica que hay presión en la salida A. Anote los resultados.
3.- Oprimimos simultáneamente las válvulas V1 y V6, y verificamos el status del indicador
Ll de señal neumática.
4.- Oprimimos la válvula V6 y luego la válvula V1, y verifique el status del indicador de
señal neumática.
5.- Oprimimos la válvula V1 y luego la válvula V6, y verificamos el status del indicador de
señal neumática.
6.- Anotamos los resultados en la tabla de verdad.
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0= no hay presión, 1= hay presión
Un indicador de color bronce (lámpara neumática) en la válvula AND1 tiene la forma de un
pequeño rodillo. Cuando hay presión en la salida A el indicador sobresale, indicando que hay
presión.
6. RESULTADOS Y DISCUSIONES
6.1. EXPERIMENTO 2: LA COMPUERTA LÓGICA “OR”
6.1 ¿Cómo puede obtener una compuerta OR usando una válvula 3/2 común con retorno a
resorte operado a aire?
Usamos 2 manómetros por separados, cada válvula se conecta a un manómetro ( se
conecta a una de las entradas y la otra se toma del manómetro se obstruye con un tapón.
6.2 De un ejemplo del uso de una válvula lógica OR.
Una aplicación de varios puntos para poder activarlo o desactivarlo por motivos de seguridad
como una puerta neumática con varios pulsadores de activación y uno de emergencia.
6.3 ¿Es posible conseguir las mismas condiciones operativas usando solamente las
válvulas V1 y V6, como en la Figura 2.1? ¿Cómo?
Sí. Como se vio en pregunta 5.1 cumple con todas las condiciones de la tabla de verdad de
OR.
6.4 ¿Puede llegar a un estado en que la compuerta OR1 tenga tres entradas?
No. Porque el aire estaría comprimido y no tendría un salida. La compuerta OR solo funciona
con dos señales a la vez (1, 0).
P1(V6) P2(V1) L1
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
1 1 1
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6.5 Defina la compuerta OR.
Esa una válvula tiene como función permitir el paso de aire por cualquiera de sus entradas.
6.2. EXPERIMENTO 5: LA COMPUERTA LÓGICA “AND”
6.1 ¿Cómo puede obtener una compuerta AND usando una válvula común 3/2 con resorte
de aire?
Esto se puede obtener poniendo las válvulas en serie.
6.2 De un ejemplo del uso de una válvula AND.
Controlando un sistema a dos manos como una prensa, para que todos los sentidos del
operador estén atentos y por seguridad , para que accidentalmente no se active con un solo
pulsador.
6.3 ¿Puede obtener las mismas condiciones operativas usando sólo las válvulas V1 y V6?
Sí. Como se definió en la pregunta 6.2 del custionario de la segunda experiencia solo
poniendo estas dos válvulas en serie generan la misma tabla de verdad.
6.4 ¿Puede obtener un estado en el que la compuerta AND tenga tres entradas?
No, porque la compuerta AND solo funciona con dos señales a la vez.
6.5 Defina aplicaciones para el indicador de presión en la salida A.
Como controlador de seguridad y también puede accionar otro sensor contador que sirva
para el sistema industrial.
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6.6 ¿Está usted familiarizado con el símbolo y el nombre de una válvula de funciones
similares?
Sí, funcionamiento es similar a la lógica matemática, de manera que no tengo
complicaciones en el uso de una válvula AND o una OR porque tengo de antemano como
me genera una salida de un fluido o no.
6.7 Defina una compuerta AND.
La puerta AND o compuerta AND es una puerta lógica digital que implementa la conjunción
lógica -se comporta de acuerdo a la tabla de verdad mostrada a la derecha. Ésta entregará
una salida ALTA (1), dependiendo de los valores de las entradas, siendo este caso, al recibir
solo valores altos en la puerta AND. Si alguna de estas entradas no son ALTAS, entonces se
mostrará un valor de salida BAJA. En otro sentido, la función de la compuerta AND
efectivamente encuentra el mínimo entre dos dígitos binarios, así como la función OR
encuentra al máximo.
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CONCLUSIONES
La válvula de control con compuerta lógica OR o llamada también válvula selectora, tiene
como función recibir el aire comprimido por cualquiera de las dos entradas, sin que tengan
interferencias entre estas, para mandar la presión por el orificio de salida.
La válvula de control AND debe recibir la presión del aire por las dos entradas para permitir
la salida del flujo y que el circuito neumático funcione adecuadamente.
Se pueden aplicar sólo las válvulas 3/2 como compuertas OR y AND accionando el
vástago del cilindro de doble acción.
No se puede tener una válvula OR o AND con tres entradas, ya que necesita expulsar el
aire que está ingresando para que el flujo de aire llegue al cilindro de doble acción.
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RECOMENDACIONES
Observar detenidamente el plano del circuito antes de armar el circuito neumático real.
Utilizar de preferencia mangueras de otro color, para mayor facilidad en el armado de
circuito y o en todo caso para enmendar algún error de conexión.
Reconocer los puertos de entrada y de salida en las válvulas AND y OR, para el correcto
armado del circuito.
Mantener las válvulas alimentadoras de aire cerradas al momento de armar el circuito.
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BIBLIOGRAFÍA
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS
http://es.scribd.com/doc/35366434/Circuitos-neumaticos
http://www.mitecnologico.com/Main/CompuertasLogicas
http://www.proyectoelectronico.com/compuertas-logicas/compuertas-logicas-or-
nor.html
http://www.portaleso.com/portaleso/trabajos/tecnologia/neuma.ehidra/unidad_didac
tica_neumatica_4_v1_c.pdf
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ANEXOS
Conexión con la compuerta “OR”
Conexión hecha con la compuerta OR
Conexión hecha con dos dos manómetro esto para no hacer de una compuerta OR pero con la
misma función.
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Conexión con la compuerta “AND”
Conexión hecha con la compuerta AND Conexión hecha con las válvulas V1 y V6 de para
obtener la misma función de la compuerta AND
Indicador de señal neumática
